CN102401022A - 变速器的同步装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速器的同步装置，该同步装置带有圆柱体形的同步器壳体(4)，该同步器壳体具有外齿(5)。换挡接合套(6)具有内齿(7)，其中，内齿(7)可轴向移动地与同步器壳体(4)的外齿(5)啮合。至少一个同步环(9)具有锁止齿环(10)。在同步器壳体(4)的周向上，预同步元件(12)分散地布置在凹处(11)中。这些预同步元件(12)弹性地与换挡接合套(6)啮合并且可被处于中间位置(13)的换挡接合套(6)锁定。锁止齿环(10)的一个端侧(14)具有朝向预同步元件(12)的凸起部(15)，以便在同步环(9)与预同步元件(12)之间调节形成间距(a)。

Description

变速器的同步装置
技术领域
本发明涉及一种变速器的同步装置，同步装置带有圆柱体形的同步器壳体，该同步器壳体具有外齿。换挡接合套具有内齿，其中，内齿可轴向移动地与同步器壳体的外齿啮合。至少一个同步环具有锁止齿环。
背景技术
专利文献US 4,809,832公开了一种同步装置，其中，借助预紧的板式弹簧元件到达同步环相对于换挡接合套的轴向位置，这些板式弹簧元件支承在挡位齿轮的轮毂上并且使同步环与换挡接合套的中间位置保持间隔一定距离。
业已证明，为了避免换挡接合套在同步环上磨损，必须准确地保持上述距离。因为换挡接合套的宽度在轴向上与在换挡过程中需要传递的扭矩有关地变化，因此挡位齿轮的轴向宽度也不相同并且需要不同程度预紧的板式弹簧元件。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种变速器的同步装置，其所具有的尺寸设计不同的部件的数量有所减少。
该技术问题按本发明通过一种变速器的同步装置解决。按第一种实施形式的同步装置带有圆柱体形的同步器壳体，该同步器壳体具有外齿。换挡接合套具有内齿，其中，内齿可轴向移动地与同步器壳体的外齿啮合。至少一个同步环具有锁止齿环。在同步器壳体的周向上的一些凹处中分布有一些预同步元件。这些预同步元件弹性地与换挡接合套啮合并且可被处于一个中间位置的换挡接合套锁定。锁止齿环的一个端侧具有朝向预同步元件的凸起部，以便在同步环与预同步元件之间调节形成间距。
这种同步装置的优点是，可以明显减少在制造中需要提前加工的不同预同步元件的数量，因为可以通过事后施加到锁止齿环中的凸起来调节同步环与预同步元件之间的间距。因此可以统一地制造由板材预成形和预冲压的同步环并且也可以大量地预加工出尺寸相同的预同步元件。只需要在组装同步装置之前再为锁止齿环配设凸起部。为此，凸起部可以具有各不相同的形状，因为在此重要的仅仅是凸起部的轴向尺寸。
因此这种凸起部优选可以是椭圆形、圆柱体形或半球形。凸起部为此与预同步元件相对置地被压印成型在锁止齿环的端侧中，也就是说，借助压印模压印出需要沿轴向施加的凸起部，从而保持了各预同步元件与同步环之间的间距，而不用提前加工出大量宽度不同的预同步元件。
代替压印也可通过以下方式实现间距的调节，即，通过施加熔焊凸起(Schweiβbuckel)或硬焊料垫(Hartlotpolster)形成凸起部。当在亚毫米和毫米范围内校正间距时这是有利的。
在其它的实施形式中，也可以将预成形的成型件作为凸起部施加在锁止齿环的端侧上。这些成型件可以材料接合地通过熔焊、钎焊或硬焊或借助耐高温的粘接剂与锁止齿环的端侧连接。借助这种成型件可以进行任意大小的间距校正。
为了调节间距需要注意的是，在预同步元件的轴向宽度保持不变的情况下，凸起部的轴向尺寸与换挡接合套的不同轴向宽度匹配。
在此，换挡接合套的轴向宽度与传递扭矩的同步环内圆锥面的轴向宽度以及与传递扭矩的挡位齿轮接合齿圈的轴向宽度匹配。由此能够以有利的方式更好地进行预同步元件与换挡接合套之间的预同步间距的轴向调节。此外减少了不同部件的数量，尤其是不同尺寸的预同步元件的数量，最后可以由此降低制造成本和例如用于仓库维护的投入。
本发明的另一方面涉及一种装备有所述同步装置的变速器。在此，变速器具有至少一个同步装置。变速器包括挡位齿轮，挡位齿轮可旋转地支承在变速器主轴上并且具有接合齿圈。接合齿圈能够与同步装置的换挡接合套的内齿接合。圆柱体形的同步器壳体抗扭且防止轴向移动地固定在变速器主轴上并且具有外齿。换挡接合套可轴向移动地通过其内齿与同步器壳体的外齿啮合。在同步器壳体的周向上，预同步元件分布设置在凹处中，所述预同步元件弹性地与换挡接合套啮合。这些预同步元件可被处于中间位置的换挡接合套锁定。同步环的锁止齿环的一个端侧具有朝向预同步元件的凸起部，以在同步环与预同步元件之间调节形成间距。
由于同步装置具有上述优点，这种变速器可以更经济地制造，特别是根据需要置入和进行同步的挡位的数量而在一个换挡变速器中需要多个这种同步装置。
凸起部可以呈圆柱体形、半球形或椭圆形并且可以与预同步元件相对置地压印到锁止齿环的端侧中。压印技术成本低廉并且可以精确限定地调节凸起部。
凸起部也可以由施加上去的熔焊凸起或硬焊料垫构成，特别是当只需要在亚毫米或毫米范围内微量调节同步环和预同步元件之间的间距时。为了较大程度地调节同步环和预同步元件之间的间距，也可以施加预成形的成型件作为凸起部，其中，成型件与锁止齿环的端侧可通过熔焊、硬焊或粘接材料接合地连接。
作为本发明的另一方面提供了一种交通工具，其在变速器中具有至少一个如上所述的同步装置。
附图说明
现在借助附图进一步阐述本发明。在附图中：
图1示出按照本发明一种实施形式的同步装置的分解立体图；
图2示出剖切同步装置得到的横截面的原理图；
图3示出剖切按图1的同步装置的示意横截面；
图4示出按图1所示实施形式的同步环的示意立体图。
具体实施方式
图1示出了同步装置1的分解立体图，该同步装置1在其中间区域内具有带外齿5和凹处11的同步器壳体4。在凹处11中布置有预同步元件12。这些预同步元件12具有弹性预紧的锁定滚珠17。预同步元件12具有轴向宽度Bs。
同步器壳体4支承带有内齿7的换挡接合套6，其中，内齿7具有凹处18，预同步元件12弹性预紧的锁定滚珠17可以啮合到凹处18中。此外，内齿7与同步器壳体4的外齿5啮合。同步器壳体4本身附加地具有内齿29，其与在此未示出的变速器主轴啮合，使得同步器壳体4抗扭地固定在变速器主轴上并且随之旋转。
除了所述分别通过各自的外齿5或内齿7相互啮合的部件，在换挡接合套6的两侧布置有同步环9，其通过内圆锥面16摩擦配合地与在此未示出的挡位齿轮的接合齿圈8的外圆锥面19啮合。
当换挡拨叉23啮合到换挡接合套6的环槽20中并且使换挡接合套6沿轴向朝同步环9的方向移动时，同步环9通过其内圆锥面16与图2所示挡位齿轮2的接合齿圈8的外圆锥面19之间的摩擦配合连接将挡位齿轮2加速到与变速器主轴一起旋转的同步器壳体4的转速。同步环9除了内圆锥面16和外圆锥面21还具有锁止齿环10，其区段式地布置在同步环9的周向上。此外，锁止齿环10的锁止齿的端侧14具有凸起部15，通过这些凸起部15可以在同步环9与预同步元件12之间调节形成确定的间距。这种调节通过事后施加压印或者将凸起部15施加到同步环9的锁止齿环10的端侧14上实现。
图2示出同步装置的横截面原理图，图中示出在同步环9与换挡接合套6之间以及同步环9与预同步元件12之间的距离不够大，虽然这时换挡拨叉23位于中间位置13。只能通过以下方式防止这种情况，即在换挡接合套6处于中性的中间位置时保持同步环9与预同步元件12之间一段最小间距，这通过图1所示的位于同步环9锁止齿环10端侧14上的凸起部15实现。
在图2中所示的、各挡位齿轮2的接合齿圈8热压套装或例如借助激光焊接焊接在挡位齿轮2上，或者已锻造在挡位齿轮2中并且与挡位齿轮2一起通过滚针轴承24支承在变速器主轴3上，而同步器壳体4通过图1所示的内齿29与变速器主轴3抗扭地连接。直到同步环9的锁止齿环10实现与接合齿圈8同步运转时，换挡接合套6才可以经由锁止齿环10的锁止齿推套到接合齿圈8上，从而现在变速器主轴3的扭矩可通过同步器壳体4、换挡接合套6和接合齿圈8传递到挡位齿轮2上。
图3示出剖切同步装置1的示意横截面。在该横截面图中，预同步元件12和换挡接合套6设置在中间位置13。通过同步环9锁止齿环10的端侧14上的凸起部15，在预同步元件12和同步环9之间形成一定间距。
换挡接合套6的宽度B由于同步环9内圆锥面16的不同轴向宽度bk而沿轴向变化。同步环9内圆锥面16的宽度bk取决于需要从图2所示的变速器主轴3经由同步器壳体4和同步环9传递到在此未示出的挡位齿轮的接合齿圈8上的扭矩的大小。扭矩越大，内圆锥面16的轴向宽度bk就需要选得越大并且由此换挡接合套6的轴向宽度B也需要选得越大，因此原则上预同步元件12本应具有不同的轴向宽度bs。然而这在本发明的这种实施形式中通过凸起部15补偿，使得同步环9和预同步元件12之间可以保持间距a。
因此例如在双离合器变速器中，对于第一和第三挡位之间的同步装置1以及第二和第四挡位之间的同步装置1可以使用大小相同的预同步元件12。
在此处所示的换挡接合套6中间位置13中，锁定滚珠17伸入换挡接合套6内齿7中的相应凹槽25中，其中，由螺旋弹簧26提供所需的弹簧预紧力。
图4示出带有内圆锥面16和外圆锥面21的同步环9的示意立体图。内圆锥面16具有摩擦片27，在摩擦片27中布置有刮油槽28。此外，同步环9具有锁止齿环10，该锁止齿环10具有分布在周向上的六个凹处22，而在锁止齿环10的端侧14上布置有设置用于在图1所示的预同步元件12和同步环9之间形成间距的凸起部15。如上所述，这些凸起部15可以压印成型或借助激光焊接、熔焊、钎焊或其它方式施加到锁止齿环10的端侧14上。
附图标记清单
1 同步装置
2 挡位齿轮
3 变速器主轴
4 同步器壳体
5 外齿
6 换挡接合套
7 内齿
8 接合齿圈
9 同步环
10 锁止齿环
11 凹处
12 预同步元件
13 中间位置
14 端侧
15 凸起部
16 内圆锥面
17 锁定滚珠
18 凹处
19 外圆锥面
20 环形槽
21 外圆锥面
22 凹处
23 换挡拨叉
24 滚针轴承
25 凹槽
26 螺旋弹簧
27 摩擦片
28 刮油槽
29 内齿
a 间距
B 换挡接合套的轴向宽度
bs 预同步元件的轴向宽度
bk 同步环的内圆锥面的轴向宽度

Claims (15)

1.一种变速器的同步装置，具有
-圆柱体形的同步器壳体(4)，该同步器壳体具有外齿(5)，
-换挡接合套(6)，该换挡接合套具有内齿(7)，其中，所述内齿(7)可轴向移动地与所述同步器壳体(4)的外齿(5)啮合，以及
-至少一个同步环(9)，该同步环具有锁止齿环(10)，
-分布在所述同步器壳体(4)周向上的凹处(11)中的预同步元件(12)，所述预同步元件(12)弹性地与所述换挡接合套(6)啮合并且可被处于中间位置(13)的该换挡接合套(6)锁定，并且其中，
所述锁止齿环(10)的一个端侧(14)具有朝向所述预同步元件(12)的凸起部(15)，以便在所述同步环(9)与预同步元件(12)之间调节形成间距(a)。
2.按权利要求1所述的同步装置，其特征在于，所述凸起部(15)呈圆柱体形、半球形或椭圆形。
3.按权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，所述凸起部(15)与所述预同步元件(12)相对置地压印成型在所述锁止齿环(10)的端侧(14)。
4.按权利要求1所述的同步装置，其特征在于，所述凸起部(15)是施加上去的熔焊凸起或硬焊料垫。
5.按权利要求1或2所述的同步装置，其特征在于，所述凸起部(15)是预成形的、施加上去的成型件。
6.按权利要求5所述的同步装置，其特征在于，所述成型件与所述锁止齿环(10)的端侧(14)材料接合地连接。
7.按权利要求1至6之一所述的同步装置，其特征在于，所述换挡接合套(6)的轴向宽度(B)与传递扭矩的同步环(9)内圆锥面(16)的轴向宽度(bk)以及与传递扭矩的挡位齿轮(2)的接合齿圈(8)的轴向宽度匹配。
8.按权利要求1至7之一所述的同步装置，其特征在于，在所述预同步元件(12)的轴向宽度(bs)保持不变的情况下，所述凸起部(15)的轴向尺寸与用于不同挡位齿轮(2)的换挡接合套(6)的不同轴向宽度(B)匹配。
9.一种带有至少一个同步装置的变速器，其中，所述变速器具有挡位齿轮(2)，所述挡位齿轮(2)可旋转地支承在变速器主轴(3)上并且具有接合齿圈(8)，该接合齿圈(8)能够与所述同步装置(1)的换挡接合套(6)的内齿(7)接合，其中，该同步装置(1)具有：
-圆柱体形的同步器壳体(4)，该同步器壳体抗扭且防止轴向移动地固定在所述变速器主轴(3)上并且具有外齿(5)，其中，所述换挡接合套(6)通过其内齿(7)可轴向移动地啮合所述同步器壳体(4)的外齿(5)，
-分布在所述同步器壳体(4)周向上的凹处(11)中的预同步元件(12)，所述预同步元件(12)弹性地与所述换挡接合套(6)啮合并且可被处于中间位置(13)的该换挡接合套(6)锁定，
其中，同步环(9)的锁止齿环(10)的一个端侧(14)具有朝向所述预同步元件(12)的凸起部(15)，以便在所述同步环(9)与预同步元件(12)之间调节形成间距(a)。
10.按权利要求9所述的变速器，其特征在于，所述凸起部(15)呈圆柱体形、半球形或椭圆形。
11.按权利要求9或10所述的变速器，其特征在于，所述凸起部(15)与所述预同步元件(12)相对置地压印成型在所述锁止齿环(10)的端侧(14)。
12.按权利要求9所述的同步装置，其特征在于，所述凸起部(15)是施加上去的熔焊凸起或硬焊料垫。
13.按权利要求9或10所述的同步装置，其特征在于，所述凸起部(15)是预成形的、施加上去的成型件。
14.按权利要求13所述的同步装置，其特征在于，所述成型件与所述锁止齿环(10)的端侧(14)材料接合地连接。
15.一种交通工具，其在变速器中具有按权利要求1至8之一所述的同步装置。
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